In­fo­blatt

„Rund um Ionen“

Ionen sind ge­la­de­ne Teil­chen und ent­ste­hen aus den Ato­men der je­wei­li­gen Ele­men­te durch Elek­tro­nen­ab­ga­be bzw. Elek­tro­nen­auf­nah­me. Me­tall-Atome bil­den durch Elek­tro­nen­ab­ga­be immer po­si­tiv ge­la­de­ne Kat­io­nen . Nicht­me­tall-Atome wer­den durch Elek­tro­nen­auf­nah­me zu ne­ga­tiv ge­la­de­nen Anio­nen . Für die Be­zeich­nung des Ani­ons wird in der Regel an den Namen des Ele­ments die En­dung „- id “ an­ge­hängt (z.B. Chlor id) .

Ei­ni­ge Faust­re­geln:

1. Me­tal­le fin­den sich im Pe­ri­oden­sys­tem (PSE) auf der lin­ken Seite, näm­lich in den Haupt­grup­pen 1, 2 und 3, Nicht­me­tal­le auf der rech­ten Seite, näm­lich in den Haupt­grup­pen 4, 5, 6 und 7.

• Ele­men­te der 1. Haupt­grup­pe (wie z. B. Na­tri­um) bil­den ein­fach po­si­tiv ge­la­de­ne Kat­io­nen.
  Schreib­wei­se : Na+, Na+-Ionen, Na­tri­um-Ionen oder Na­tri­umio­nen
  NICHT aber Na oder Na­tri­um (dies würde be­deu­ten: es han­delt sich um ein Na­tri­um-Atom oder um ein Stück ele­men­ta­res Na­tri­um, also ein Stück Me­tall!)

• Ele­men­te der 2. Haupt­grup­pe (wie z. B. Cal­ci­um) bil­den zwei­fach po­si­tiv ge­la­de­ne Kat­io­nen, Ele­men­te der 3. Haupt­grup­pe (wie z.B. Alu­mi­ni­um) bil­den drei­fach po­si­tiv ge­la­de­ne Kat­io­nen
  Schreib­wei­se : Ca2+, Ca2+-Ionen, Cal­ci­um-Ionen oder Cal­ci­umio­nen, bzw. Al3+, Al3+-Ionen, …

• Ele­men­te der 7. Haupt­grup­pe (wie z. B. Chlor) bil­den ein­fach ne­ga­tiv ge­la­de­ne Anio­nen,
  Ele­men­te der 6. Haupt­grup­pe (wie z. B. Sau­er­stoff) zwei­fach ne­ga­tiv ge­la­de­ne Anio­nen,
  Ele­men­te der 5. Haupt­grup­pe drei­fach ne­ga­tiv ge­la­de­ne Anio­nen.
  Schreib­wei­se : Cl-, Cl--Ionen, Chlo­rid-Ionen oder Chlo­r­idio­nen, O2-, O2--Ionen, Oxid-Ionen oder Ox­idio­nen, …

2. Mo­le­kü­lio­nen sind aus meh­re­ren Nicht­me­tal­la­to­men zu­sam­men­ge­setz­te ge­la­de­ne Teil­chen (wie z. B. ge­la­de­ne or­ga­ni­sche Ver­bin­dun­gen oder das Ni­trat-Ion NO3-).

3. Salze sind Io­nen­ver­bin­dun­gen und be­ste­hen aus Kat­io­nen und Anio­nen, die in re­gel­mä­ßi­ger An­ord­nung die Plät­ze in einem Io­nen­git­ter be­set­zen und so einen Salz­kris­tall bil­den.

Lö­sungs­vor­gang : Beim Lösen des Salz­kris­talls ver­las­sen die Ionen ihre Plät­ze, wer­den von einer Was­ser­hül­le um­ge­ben (Hy­drathül­le) und sind nun in der Flüs­sig­keit frei be­weg­lich.

4. Kräf­te zwi­schen Ionen : Gleich­ge­la­de­ne Ionen sto­ßen sich ab, also z. B. das po­si­tiv ge­la­de­ne Na+ und das eben­falls po­si­tiv ge­la­de­ne K+. Ent­ge­gen­ge­setzt ge­la­de­ne Ionen zie­hen sich an, also z. B. das po­si­tiv ge­la­de­ne Na+ und das ne­ga­tiv ge­la­de­ne Cl-.

5. Io­nen­be­we­gung : Die En­er­gie für die Be­we­gung der (ge­lös­ten) Ionen kommt z. B. aus der Um­ge­bungs­tem­pe­ra­tur. Je wär­mer es ist, desto schnel­ler be­we­gen sie sich. Au­ßer­dem kön­nen sie von gleich ge­la­de­nen Teil­chen ab­ge­sto­ßen und von ent­ge­gen­ge­setzt ge­la­de­nen Teil­chen an­ge­zo­gen wer­den. Auch Dif­fu­si­on auf­grund eines Kon­zen­tra­ti­ons­gra­di­en­ten kann Ur­sa­che für Io­nen­be­we­gung sein.

6. Strom­fluss : Zwi­schen zwei Salz­lö­sun­gen kann eine Span­nung ge­mes­sen wer­den, wenn eine Po­ten­ti­al­dif­fe­renz be­steht. Bei einer Po­ten­ti­al­dif­fe­renz herrscht eine (in Bezug auf die La­dung! und nicht in Bezug auf die Io­nen­sor­te) un­glei­che Io­nen­ver­tei­lung zwi­schen zwei Be­rei­chen.
Be­fin­den sich z. B. im lin­ken Raum viele Kat­io­nen und im rech­ten Raum viele Anio­nen, so be­steht zwi­schen den bei­den Räu­men eine Po­ten­ti­al­dif­fe­renz. Kommt es auf­grund die­ser La­dungs­t­ren­nung zur Io­nen­wan­de­rung (also zum Aus­gleich der Un­gleich­ver­tei­lung), so wird Strom­fluss re­gis­triert. Salz­lö­sun­gen wer­den als se­kun­dä­re Lei­ter be­zeich­net, wäh­rend Me­tal­le, in denen Elek­tro­nen für den Strom­fluss ver­ant­wort­lich sind, pri­mä­re Lei­ter dar­stel­len.

 

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